1. Direkt mätning med en vårskala:
* koncept: Detta är den enklaste metoden med en vårskala för att direkt mäta tyngdkraften som verkar på ett objekt.
* Förfarande:
* Häng ett objekt från en vårskala.
* Vårskalan visar vikten på objektet, som är tyngdkraften som verkar på den.
* Ekvation: Tyngdkraft (vikt) =Massa av objekt X -acceleration på grund av tyngdkraften (9,8 m/s²)
2. Använda en pendel:
* koncept: Perioden för en pendel (den tid det tar att slutföra en gunga) är relaterad till accelerationen på grund av tyngdkraften.
* Förfarande:
* Mät längden på en pendel.
* Tid flera perioder av pendelens svängning.
* Beräkna accelerationen på grund av tyngdkraften med formeln:
g =(4π²l) / t² där:
* g är accelerationen på grund av allvar
* L är pendelens längd
* T är pendeltiden
* Obs: Denna metod är mer exakt än vårskala -metoden, men kräver noggranna mätningar och beräkningar.
3. Free Fall Experiment:
* koncept: Mätning av accelerationen av ett fallande föremål i ett vakuum.
* Förfarande:
* Släpp ett föremål i en vakuumkammare för att eliminera luftmotstånd.
* Använd en höghastighetskamera eller annan exakt tidsenhet för att mäta objektets förskjutning över tid.
* Beräkna accelerationen på grund av tyngdkraften med ekvationen:
g =2d / t² var:
* g är accelerationen på grund av allvar
* D är det avstånd som objektet faller
* t är tiden det tar att falla
4. Mätning av gravitationsfältstyrkan:
* koncept: Använda ett känsligt instrument som kallas en gravimeter för att mäta den lokala gravitationsfältstyrkan.
* Förfarande:
* Gravimetrar använder olika principer som fjädrar, pendlar eller till och med svängningen av atomer för att upptäcka minutförändringar i gravitationella drag.
* De används ofta i geologiska undersökningar, oljeprospektering och till och med för att mäta jordens massa.
Viktiga överväganden:
* Luftmotstånd: Luftmotstånd påverkar rörelsen hos fallande föremål, så det är viktigt att minimera det vid mätning av tyngdkraften, särskilt i direkta mätningar.
* latitud: Tyngdkraften är något svagare vid ekvatorn än vid polerna på grund av jordens form och rotation.
* höjd: Tyngdkraften minskar med ökande höjd, så dina mätningar kommer att vara något annorlunda beroende på din höjd.
Kom ihåg att dessa metoder endast är tillnärmningar av tyngdkraften. Den mest exakta mätningen av gravitationskonstanten (G) erhålls genom mycket sofistikerade experiment i kontrollerade laboratorieinställningar.
